Следует обратить внимание на характеристики материалов при микроскопических исследованиях.
(1) Многоуровневая микроструктура материала: атомный и молекулярный уровень микроскопа Olympus, уровень кристаллических дефектов, таких как дислокация, уровень микроструктуры зерен, уровень мезоструктуры, уровень макроструктуры и т. Д .;
(2) Неоднородность микроструктуры материала: реальная микроструктура часто имеет неоднородность по геометрии, неоднородность по химическому составу и неоднородность по микроскопическим свойствам (таким как микротвердость, локальный электрохимический потенциал), полу и т. д.;
(3) Направленность микроструктуры материала: включая анизотропию формы зерна, направленность структуры с малым увеличением, кристаллографическую ориентацию, направленность макроскопических свойств материала и т. д., которые необходимо проанализировать. и анализируются отдельно. представление;
(4) Изменчивость микроструктуры материалов: изменения химического состава, внешние факторы и изменения во времени, вызывающие фазовые переходы и эволюцию микроструктуры, могут приводить к изменениям микроструктуры материалов. Помимо количественного анализа следует обратить внимание на необходимость изучения процесса фазового перехода твердого тела, кинетики эволюции микроструктуры и механизма эволюции;
(5) Возможные фрактальные характеристики микроструктуры материала и характеристики, зависящие от разрешения, которые могут существовать в конкретных металлографических наблюдениях: это может привести к тому, что результаты количественного анализа микроструктуры будут сильно зависеть от разрешения изображения. На это следует обращать больше внимания при проведении количественного анализа морфологии тканей, а также при хранении и обработке файлов цифровых изображений микроструктуры;
(6) Ограничения неколичественных исследований микроструктуры материалов: хотя качественные исследования микроструктуры могут удовлетворить потребности материаловедения, анализ и исследования в области материаловедения всегда требуют количественной оценки геометрии микроструктуры. Определение и анализ погрешностей полученных результатов количественного анализа (случайная ошибка, систематическая ошибка, грубая ошибка);
(7) Ограничения микроструктуры материала в поперечном сечении или проекционном наблюдении и т. д. Наблюдения за глубокой эрозией трехмерной структуры чешуйчатого графита и перлита чугуна показали, что такие ограничения могут легко привести к неправильной интерпретации поперечного сечения или проекционных изображений. .
Следует отметить, что для изображений поперечного сечения (таких как оптическая металлография и СЭМ-изображения) и проекционных изображений (таких как ПЭМ-изображения) должны использоваться разные стереологические принципы и отношения, а стереологический анализ проекционных изображений намного сложнее [2]. ].
Для ограничений (6) и (7), глубокого травления, разделения зерен или второй фазы, рентгенографии, стереозрения, конфокальной микроскопии, атомно-силовой микроскопии, полевой ионной микроскопии, микро-КТ и родственных технологий, реконструкции трехмерной ткани. структура из серии изображений поперечного сечения и другие методы использовались для прямого изображения и экспериментального наблюдения трехмерной микроструктуры материалов. Но большинство из них подходят только для очень частных случаев, либо объем работы огромен, либо они могут только отображать и наблюдать за поверхностью образца. Среди них технология промышленной микро-КТ очень эффективна для неразрушающего контроля дефектов большого размера с очевидными перепадами плотности внутри материала и может стать новым направлением исследований и разработок, но разрешение для наблюдения за микроструктурой материалов еще предстоит увидеть. Увеличено (в настоящее время его максимальное разрешение находится на микронном уровне). Когда есть возможность экспериментально получить серию металлографических изображений поперечного сечения, методы трехмерной реконструкции и компьютерного моделирования очень полезны для прямого трехмерного наблюдения. Кроме того, прямое наблюдение не всегда означает прямое измерение. Стоит отметить, что: в случае, когда трехмерная визуализация организации материала не может быть реализована или данные о ее количественной характеристике не могут быть получены, даже если она была визуализирована, стереологический анализ может получить объективное количественное измерение трехмерной структуры ткани при небольшая стоимость. Таким образом, он стал незаменимым инструментом для количественного анализа и характеристики микроструктуры, достойным продвижения.
Постоянное появление и совершенствование новых методов получения, хранения и передачи изображений микроструктуры материалов, а также более совершенных методов обработки и анализа изображений, постоянное развитие и популяризация принципов стереологии и экспериментальных методик, быстрое развитие компьютерной техники. и возможности программного обеспечения Оба предоставляют редкую возможность для разработки и применения морфологии микроструктуры материала от качественной характеристики до количественной характеристики, от двухмерного наблюдения до трехмерного тестирования информации о геометрической форме. Высокая степень автоматизации экспериментальных методов и простота получения большого количества количественных данных микроструктуры также привели к большему количеству возможностей для неправильного или ненужного использования некоторых передовых экспериментальных методов анализа изображений, которые не могут не быть высоко оценены.
